美国佛罗里达国际大学卡法博士引领儿童心脏外科创新

大卫·卡法博士正在引领儿科心脏外科的新浪潮。2023年，他完成了全球首例婴儿“多米诺”式心脏移植手术——这项创举不仅通过一颗捐赠心脏挽救了一名婴儿的生命，受者原本病变心脏中的瓣膜还被成功移植，拯救了另一名婴儿。

去年九月，卡法博士加入南佛罗里达医疗体系，担任尼克劳斯儿童医院心血管外科主任兼尼克劳斯儿童心脏研究所联合主任。同时，他在赫伯特·韦特海姆医学院担任儿科学和外科学教授，致力于移植技术革新、手术方案优化及机器人手术等前沿研究。

在他的规划中，一项重要工作是建立先天性心脏病研究中心，该中心将依托尼克劳斯儿童医院与佛罗里达国际大学的合作平台，融合基础科学研究、转化医学与临床试验，推动儿童心脏诊疗的整体进步。

近日，卡法博士分享了他在该领域的专业洞察与正在开展的突破性工作。

问：先天性心脏病是美国最常见的出生缺陷，约1%的新生儿（每年近4万名婴儿）受影响，其中半数需通过手术修复或置换瓣膜。您的研究主要针对哪些尚未解决的临床需求？

答：目前儿童心脏瓣膜置换的选择非常有限。临床上常用的生物瓣膜取自动物组织，经过处理后虽可用于移植，但其耐久性不足，会逐渐退化失效。另一个突出挑战是尺寸问题：现有最小瓣膜直径为15毫米，而有些患儿所需植入位置仅6至7毫米。此外，现有瓣膜无法随儿童成长而生长，这意味着孩子每长大一些，就可能需要再次开胸更换瓣膜。

我的研究重点在于推进同种异体瓣膜移植（亦称部分心脏移植）。我们正在建立一个完整的活体瓣膜保存、修复与应用体系。这些瓣膜具备生长潜能，能伴随患儿身体发育，从而避免多次手术。

问：这些活体瓣膜在移植前如何保持生理活性？

答：针对中长期保存，我们实验室自主研发了一款生物反应器，能模拟体内环境，让瓣膜在储存期间持续进行舒张与收缩运动。同时，瓣膜组织被浸泡于我们已申请专利的特殊保存液中，可维持其细胞活性长达七周。这项技术具有里程碑意义——此前瓣膜体外存活时间最长不超过48小时。近期，我们获得了美国国立卫生研究院420万美元的资助，将用于优化该生物反应器系统并启动临床前试验。

问：这是否意味着，部分心脏移植能让患者不再依赖全心脏捐赠？

答：正是如此。我们的目标是将这些活体瓣膜发展为“即取即用”的标准化移植资源，显著提高瓣膜供应量，确保每位患儿能在最佳时机获得最适合的瓣膜。

问：目前部分心脏移植手术在全球仍属罕见，但您已积累了丰富经验？

答：是的。我在纽约长老会医院／哥伦比亚大学任职期间，完成了首例婴儿多米诺式部分心脏移植。如今那些孩子都非常健康。

我们还完成过更复杂的“分根式多米诺移植”：一名患儿接受心脏移植后，将其原心脏的两个瓣膜分别移植给另外两名先心病患儿。这场历时24小时的接力手术令我终生难忘——一颗捐赠心脏直接挽救一个生命，又间接拯救了两个孩子。作为外科医生，我时常为此心潮澎湃，这不仅是医疗技术的突破，更是生命力量的延续。

问：您也在推动机器人手术在儿童心脏领域的应用？

答：我在哥伦比亚大学创立了全美首个儿童心脏机器人手术项目，并计划在佛罗里达国际大学继续推进这项工作。机器人手术的微创优势对儿童患者意义重大——它不仅大幅缩小胸壁切口，避免传统术式留下的长疤痕，更显著降低了手术对患儿心理与美观的长期影响。已有研究证实，减少可见疤痕对儿童的心理健康发展具有积极意义。

问：您是否会尝试将人工智能融入临床研究？

答：人工智能为改善先心病患儿预后与生活质量开辟了新路径。我们正开展两个AI辅助项目：一是通过智能预警系统预测重症监护室可能发生的急性事件与心脏骤停；二是利用算法对临界左心室发育不全的患儿进行开胸手术风险评估，以制定更精准的治疗策略。

问：参与这样的前沿探索，您有怎样的感受？

答：这无疑是一片充满希望的医疗新边疆。正是这份开拓性吸引我同时走上外科医生与科学家之路。我始终希望通过技术创新，切实改善先心病患儿的命运。我们所做的工作，或许将成为改变游戏规则的关键——不仅影响南佛罗里达，更可能惠及全国乃至全球的无数家庭。